Question

Железную окалину растворили в концентрированной азотной кислоте при нагревании. раствор осторожно выпарили и продукт реакции растворили в воде. к полученному раствору добавили железный порошок, через некоторое время раствор отфильтровали и фильтрат обработали раствором едкого кали, в результате выделился осадок светло-зелёного цвета, который быстро темнел на воздухе. напишите уравнения описанных реакций.

Answer 1

1) Fe3O4 + 10HNO3 (конц.) = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

2) 2Fe(NO3)3 + Fe = 3Fe(NO3)2

3) Fe(NO3)2 + 2KOH = Fe(OH)2 + 2KNO3

Answer 2

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо разобраться с каждым шагом описанной последовательности реакций:

1. Растворение железной оказины в концентрированной азотной кислоте при нагревании.

Уравнение данной реакции может быть записано следующим образом:
Fe3O4 + 16HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + 8H2O

В данной реакции железная окалина (Fe3O4) реагирует с азотной кислотой (HNO3) и образует нитрат железа (Fe(NO3)3), оксид азота (NO) и воду (H2O).

2. Выпаривание раствора.

После реакции железной окалины с азотной кислотой полученный раствор осторожно выпаривают, что позволяет удалить избыток воды и сосредоточить продукты реакции.

3. Растворение продукта реакции в воде.

Раствор, полученный после выпаривания, растворяют в воде. В данном случае конкретные реагенты не указаны, поэтому предполагаем, что продукт реакции растворяется в воде без применения каких-либо добавочных реагентов.

4. Добавление железного порошка.

К полученному раствору добавляют железный порошок (Fe). Это может быть сделано для дальнейшей рекции с ионами железа в растворе.

5. Обработка раствора раствором едкого кали.

Раствор обрабатывают раствором едкого кали (KOH), то есть добавляют к раствору раствор едкого кали. При этом происходит осаждение осадка светло-зеленого цвета.

Уравнение данной реакции может быть записано следующим образом:
Fe(OH)3 + 3KOH -> Fe(OH)3(s) + 3KOH

В данной реакции ионы железа в растворе реагируют с ионами гидроксида калия, образуя осадок гидроксида железа (Fe(OH)3) и раствор соли калия (KOH).

6. Темнение осадка на воздухе.

Полученный осадок светло-зеленого цвета в начале быстро темнеет на воздухе. При этом происходит окисление ионов железа(II) до ионов железа(III) под действием кислорода воздуха.

Уравнение данной реакции может быть записано следующим образом:
2Fe(OH)3(s) + 1.5O2 -> Fe2O3(s) + 3H2O

В данной реакции гидроксид железа (Fe(OH)3) окисляется кислородом (O2) и образует окись железа (Fe2O3) и воду (H2O).

Таким образом, последовательность реакций может быть описана следующим образом:

Fe3O4 + 16HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + 8H2O
Fe(NO3)3 -> Fe(NO3)3 (в растворе)
Fe(NO3)3 + K -> Fe(OH)3(s) + 3KNO3
2Fe(OH)3(s) + 1.5O2 -> Fe2O3(s) + 3H2O